農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)智能化整合與表達(dá)方法

摘" 要：針對(duì)農(nóng)地確權(quán)登記工作中初始調(diào)查數(shù)據(jù)存在的多源異構(gòu)、關(guān)聯(lián)度低和在數(shù)據(jù)處理和表達(dá)方面農(nóng)地四至信息生成不準(zhǔn)確、農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作自動(dòng)化和智能化程度不高等問題。利用GIS在空間數(shù)據(jù)組織和查詢方面的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)與權(quán)屬數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)，并設(shè)計(jì)農(nóng)地四至信息的自動(dòng)生成算法，克服現(xiàn)有軟件在四至信息自動(dòng)生成過程中存在的誤判、漏判等問題，保證調(diào)查數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確性、一致性、完整性和可用性。最后，以上述整合后的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)地權(quán)屬公示圖的自動(dòng)化和智能化輸出。

關(guān)鍵詞：農(nóng)地確權(quán)登記;多源異構(gòu);ArcObjects;GIS;農(nóng)地權(quán)屬公示圖

中圖分類號(hào)：P208" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2025）11-0013-05

Abstract： In view of the multiple sources and heterogeneity of the initial survey data in the registration of agricultural land rights， low correlation， inaccurate generation of agricultural land information in terms of data processing and expression， and low degree of automation and intelligence in the production of agricultural land ownership public map. Taking advantage of the advantages of GIS in spatial data organization and query， the automatic association of agricultural land spatial data and ownership data is realized， and the automatic generation algorithm of agricultural land four-to-four information is designed， which overcomes the existing software in the automatic generation process of four-to-four information. Problems such as misjudgment and missed judgment ensure the accuracy， consistency， integrity and usability of survey data results. Finally， based on the above-mentioned integrated survey data， the automated and intelligent output of the farmland ownership public map was realized.

Keywords： farmland rights registration; multi-source and heterogeneous; ArcObjects; GIS; farmland ownership disclosure map

當(dāng)前我國農(nóng)村土地仍不同程度地存在地塊不實(shí)、四至不清、面積不準(zhǔn)等問題，大大阻礙了農(nóng)村資源要素的優(yōu)化配置，嚴(yán)重制約了農(nóng)村土地價(jià)值釋放、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)[1-2]。國家正在積極開展農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記工作，其目標(biāo)是形成權(quán)屬合法、界址清晰、面積準(zhǔn)確和圖數(shù)與實(shí)地一致的農(nóng)地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查成果[3-4]——主要包括農(nóng)地空間數(shù)據(jù)和權(quán)屬信息，其中農(nóng)地權(quán)屬信息是指農(nóng)戶的承包信息。原始的調(diào)查數(shù)據(jù)需要經(jīng)過一系列處理才能作為農(nóng)地確權(quán)登記工作的數(shù)據(jù)成果，對(duì)于農(nóng)地空間數(shù)據(jù)，調(diào)查成果僅包含農(nóng)地幾何數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的地塊編碼信息，對(duì)于農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)，由于調(diào)查方式的多樣性，使得成果呈現(xiàn)多源異構(gòu)的特點(diǎn)。初始成果中農(nóng)地空間數(shù)據(jù)與權(quán)屬數(shù)據(jù)之間各自獨(dú)立，在實(shí)際工作中大都利用GIS（如ArcGIS）軟件建立的關(guān)聯(lián)字段，手動(dòng)掛接數(shù)據(jù)。另外，農(nóng)地確權(quán)登記工作現(xiàn)使用的北京蒼穹數(shù)碼技術(shù)股份有限公司開發(fā)的農(nóng)村土地承包調(diào)查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（以下簡稱“入庫系統(tǒng)”）中農(nóng)地四至信息自動(dòng)生成算法的不完善和農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作過程中對(duì)于公示數(shù)據(jù)源和圖幅寬度方面的限制，使得生成的農(nóng)地四至信息往往不準(zhǔn)確、不完整，特別是對(duì)于復(fù)雜形狀的農(nóng)地，生成的農(nóng)地權(quán)屬公示圖也無法完全滿足實(shí)際工作中公示的要求[5-6]。為保證農(nóng)地確權(quán)登記工作中調(diào)查數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確性、一致性、完整性和可用性，構(gòu)建一種適合于農(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)成果的數(shù)據(jù)整合方法能有效提高農(nóng)地確權(quán)登記工作的效率。

權(quán)屬數(shù)據(jù)的整合是農(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)整理過程中首要解決的問題，通過結(jié)合不同學(xué)者利用ETL技術(shù)對(duì)國土資源數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)用地?cái)?shù)據(jù)等[7-9]進(jìn)行整合的思路，將數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換、清洗和裝載等數(shù)據(jù)整合流程應(yīng)用至農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)整合的過程中。此外，隨著GIS應(yīng)用的不斷深入，相關(guān)GIS專業(yè)軟件都提供了對(duì)應(yīng)的COM組件庫（ArcObjects、MapGIS Objects等），可快速高效地搭建各類獨(dú)立的GIS插件，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)實(shí)際需求可實(shí)現(xiàn)GIS功能的定制開發(fā)，在很大程度上提高了GIS應(yīng)用的靈活性。楊海關(guān)等[10]通過分析繁瑣復(fù)雜的地理國情普查過程，結(jié)合數(shù)據(jù)檢查驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定規(guī)定中的各項(xiàng)檢查及評(píng)定內(nèi)容，基于ArcGIS平臺(tái)ArcObjects開發(fā)接口設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套符合地理國情普查數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查驗(yàn)收的軟件，代替了繁瑣的人工檢查方式，提高了地理國情普查成果檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性和工作效率。鄧神寶等[11]針對(duì)土地確權(quán)登記發(fā)證過程中土地權(quán)屬數(shù)據(jù)存在的拓?fù)浏B置問題進(jìn)行了分析。通過利用ArcGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)拓?fù)溴e(cuò)誤的檢查，再采取ArcObjects編寫VBA過程和函數(shù)，讀取Topology類中的拓?fù)溴e(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類拓?fù)溴e(cuò)誤的自動(dòng)更改。顏振宇等[12]結(jié)合土地變更調(diào)查中數(shù)據(jù)處理工作，通過分析ArcToolBox中Merge和Split工具在實(shí)際應(yīng)用中的不足，探討了基于VBA的ArcObjects二次開發(fā)的基本原理與設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ArcToolBox的功能擴(kuò)充，滿足了實(shí)際工作中對(duì)數(shù)據(jù)生產(chǎn)的不同要求。通過對(duì)上述ArcObjects組件庫的應(yīng)用分析，能夠?yàn)楹Ａ康霓r(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)的自動(dòng)化和智能化處理提供解決思路。

本文通過借鑒與參考ETL技術(shù)和GIS二次開發(fā)的應(yīng)用成果，實(shí)現(xiàn)了權(quán)屬數(shù)據(jù)的智能化整合，包括將多源異構(gòu)的農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合工作要求的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)成果，實(shí)現(xiàn)了將農(nóng)地空間數(shù)據(jù)和權(quán)屬數(shù)據(jù)的半自動(dòng)關(guān)聯(lián)方式提升為智能化關(guān)聯(lián)，克服了現(xiàn)使用的入庫軟件在農(nóng)地四至信息生成和農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作方面存在的不足，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、完整的農(nóng)地四至信息的自動(dòng)獲取和農(nóng)地權(quán)屬公示圖的自動(dòng)化、智能化輸出，保證了農(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)成果質(zhì)量，提高了農(nóng)地確權(quán)登記工作的效率。

1 空間與權(quán)屬數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)方法

待整理的權(quán)屬數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型多樣、數(shù)據(jù)來源廣和相互關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，本文利用ETL技術(shù)對(duì)多源、異構(gòu)的農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，完成權(quán)屬數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換、清洗和加載等過程，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)和權(quán)屬數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)。

1.1 權(quán)屬數(shù)據(jù)整合與可視化表達(dá)

農(nóng)地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記過程中，農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)包括發(fā)包方信息、承包地塊信息、承包方戶籍信息等，獲取的權(quán)屬數(shù)據(jù)調(diào)查成果有文本、表格和圖片的形式。因此，需要將上述多源、異構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成滿足農(nóng)地確權(quán)登記工作要求的成果數(shù)據(jù)。本文依據(jù)成果的要求，利用ETL技術(shù)制定了農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)整合的技術(shù)路線，全流程建立質(zhì)量檢查機(jī)制，如圖1所示。其具體數(shù)據(jù)整合流程如下：①數(shù)據(jù)抽取過程遵循農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)調(diào)查相關(guān)規(guī)程文件要求，建立符合權(quán)屬調(diào)查數(shù)據(jù)成果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和規(guī)則體系，從調(diào)查數(shù)據(jù)中提取符合規(guī)則的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行整理，包括屬性修改和屬性關(guān)聯(lián)，使異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化;②數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程主要是針對(duì)數(shù)據(jù)格式、標(biāo)準(zhǔn)的整合處理，即將上一步整理形成的調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)（如xls）;③數(shù)據(jù)清洗通過借助規(guī)則的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢查和修復(fù)，消除信息冗余、錯(cuò)誤、不完整等問題。④數(shù)據(jù)裝載是將清洗后的數(shù)據(jù)按照設(shè)計(jì)好的文件結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)至相應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，即以二維關(guān)系表的形式對(duì)農(nóng)地權(quán)屬信息進(jìn)行組織管理，表之間通過主外鍵的形式建立關(guān)聯(lián)。同時(shí)利用表之間這種關(guān)系，實(shí)現(xiàn)權(quán)屬數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)，包括承包地塊信息視圖、發(fā)包方信息視圖、承包方信息視圖、村組承包地塊信息公示視圖和承包地塊歸戶視圖等。

1.2" 空間與權(quán)屬數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)方法

農(nóng)地空間數(shù)據(jù)是以外業(yè)調(diào)繪的影像圖為基礎(chǔ)矢量化形成的shapfile格式數(shù)據(jù)，采用Geodatabase進(jìn)行統(tǒng)一組織管理[13]，權(quán)屬數(shù)據(jù)是以二維關(guān)系表的形式在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)，兩者屬于不同的數(shù)據(jù)模塊，但在后期農(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)成果的查詢和處理過程中，大都需要2類數(shù)據(jù)共同來完成相關(guān)查詢和計(jì)算，但在這2類不存在任何關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)之間進(jìn)行來回調(diào)用費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，有必要實(shí)現(xiàn)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)和權(quán)屬的關(guān)聯(lián)，使得農(nóng)地空間數(shù)據(jù)中同時(shí)可以包含農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)。反之，通過農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)又可方便地查看對(duì)應(yīng)的空間數(shù)據(jù)。本文通過ArcGIS軟件中豐富的可編程組件，結(jié)合GIS技術(shù)進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)地空間數(shù)據(jù)與承包地塊信息的自動(dòng)關(guān)聯(lián)，如圖2所示。承包方信息通過與承包地塊的關(guān)聯(lián)關(guān)系，繼而實(shí)現(xiàn)與承包地塊空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。發(fā)包方信息則直接通過地塊空間數(shù)據(jù)中的發(fā)包方編碼建立關(guān)聯(lián)。其中承包地塊中的實(shí)測(cè)面積通過圖形數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算獲取，發(fā)包方編碼通過地塊編碼信息衍生得到。

2 農(nóng)地四至自動(dòng)計(jì)算方法

農(nóng)地四至信息是指土地四周的確定以及分界的具體位置，這直接關(guān)系到土地的權(quán)屬界定。在土地確權(quán)過程中，明確四至信息可以精確劃分土地界限，避免權(quán)屬爭議，保障農(nóng)民的土地承包經(jīng)營權(quán)。傳統(tǒng)的依靠當(dāng)?shù)匦畔T人工方式確定四至信息主觀性強(qiáng)，容易引發(fā)土地權(quán)屬爭議，且耗時(shí)長、成本高[14]。針對(duì)這一問題，本文提出了一種農(nóng)地四至自動(dòng)計(jì)算的方法。其算法實(shí)現(xiàn)流程為：首先對(duì)目標(biāo)地塊圖層進(jìn)行全面遍歷，選定待計(jì)算地塊。隨后通過算法自動(dòng)計(jì)算并獲取該地塊的最小外接矩形和幾何中心點(diǎn)。以此幾何中心為基準(zhǔn)原點(diǎn)，沿坐標(biāo)軸的正負(fù)方向分別繪制出4個(gè)方向的直線段，這些線段嚴(yán)格平行于坐標(biāo)軸。接下來，計(jì)算這些直線段與目標(biāo)地塊邊界的具體交點(diǎn)，這些交點(diǎn)作為擴(kuò)展搜索的起始點(diǎn)。接著，從每個(gè)交點(diǎn)出發(fā)，沿著其所在方向的外側(cè)延伸一段預(yù)設(shè)的緩沖距離，從而形成4個(gè)方向上的搜索線段。具體而言，算法分2步進(jìn)行：首先，利用上述構(gòu)造的搜索線段進(jìn)行初步的空間查詢，以覆蓋可能的地塊位置，適用于較規(guī)則的四至農(nóng)地;若線段搜索算法結(jié)果為空，則需擴(kuò)大搜索范圍，引入扇形搜索區(qū)間作為補(bǔ)充手段，扇形搜索以幾何中心為圓心，結(jié)合之前的搜索線段方向，形成多個(gè)扇形區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的空間查詢，若查詢結(jié)果仍為空，則將其四至信息賦值為田壟（?。?。這樣的雙重查詢策略能夠顯著提升農(nóng)地四至的識(shí)別精度和效率。流程圖如圖3所示。

3 農(nóng)地權(quán)屬公示圖智能化生成

農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作的意義在于提高農(nóng)村土地管理的透明度、加強(qiáng)農(nóng)民對(duì)土地權(quán)益的認(rèn)知和保護(hù)，以及促進(jìn)農(nóng)村土地資源的有效利用和流轉(zhuǎn)?；诋?dāng)前農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作過程中人工干預(yù)大、圖幅規(guī)格大小難調(diào)整等問題，本文提出了一種創(chuàng)新的農(nóng)地權(quán)屬公示圖自動(dòng)生成方法，該方法聚焦于公式數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)構(gòu)建與圖幅權(quán)屬信息的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，旨在以高效批量化的方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)地權(quán)屬公示圖的動(dòng)態(tài)、靈活生成。

3.1 公示數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)生成

在農(nóng)地確權(quán)登記工作中，公示圖的公示范圍特定要求以小組為單位進(jìn)行，這一規(guī)定旨在確保信息的精確性和針對(duì)性。然而，受限于打印設(shè)備的紙張寬度限制，實(shí)踐發(fā)現(xiàn)按公示比例尺要求打印的絕大多數(shù)公示圖其圖幅寬度都超過了打印設(shè)備的紙張寬度，故對(duì)公示數(shù)據(jù)源進(jìn)行分幅預(yù)處理顯得尤為重要。這一處理過程基于圖層的最小外包矩形信息（包括XMax、XMin、YMax和YMin等），結(jié)合公示比例尺標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)計(jì)算圖層視圖范圍的寬度，并將其與實(shí)際出圖范圍的寬度限值進(jìn)行比較。若圖幅寬度超出限值，則需要對(duì)圖層進(jìn)行分割，生成多個(gè)新的圖層，每個(gè)圖層的寬度均不超過打印設(shè)備的最大紙張寬度。通過這樣的分幅處理，可以確保最終生成的公示數(shù)據(jù)源既能滿足公示范圍的要求，又能適應(yīng)打印設(shè)備的限制，具體處理流程如圖4所示。

3.2 圖幅權(quán)屬信息統(tǒng)計(jì)

基于小組的公示圖，將直接導(dǎo)致公示圖幅數(shù)量的上升，為便于農(nóng)戶直觀查看公示結(jié)果，提高公示效率[14]，本文采用先進(jìn)的算法和模型，對(duì)圖幅內(nèi)的權(quán)屬信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)與分析。這一過程不僅包括對(duì)土地面積、四至信息、所有者等基本信息的統(tǒng)計(jì)，還涉及對(duì)權(quán)屬變更、流轉(zhuǎn)情況等的實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄。通過動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)，我們能夠確保每一幅生成的權(quán)屬公示圖都準(zhǔn)確反映當(dāng)前土地的最新權(quán)屬狀況，有效避免了因信息滯后而導(dǎo)致的內(nèi)容重復(fù)或錯(cuò)誤。

3.3 農(nóng)地權(quán)屬公示圖制作

在農(nóng)地權(quán)屬公示圖的制作流程中，圖層渲染與圖飾內(nèi)容的精細(xì)編排構(gòu)成了至關(guān)重要且繁瑣的處理步驟。已有文獻(xiàn)廣泛認(rèn)可了GIS軟件在自動(dòng)化地圖制作中的核心作用，但面對(duì)海量地塊圖層，傳統(tǒng)的手動(dòng)設(shè)置渲染參數(shù)與逐一添加圖飾內(nèi)容的做法顯得尤為低效與繁瑣。鑒于此，本文聚焦于優(yōu)化這一流程，通過ArcGIS軟件的深度定制與擴(kuò)展開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了圖層渲染與圖飾內(nèi)容添加的自動(dòng)化批處理功能。具體而言，我們基于ArcGIS平臺(tái)，利用其強(qiáng)大的腳本與插件開發(fā)能力，設(shè)計(jì)了一套高效的批處理解決方案。該方案能夠自動(dòng)讀取地塊圖層數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的渲染規(guī)則批量應(yīng)用色彩、透明度、邊框等視覺效果，極大減輕了人工干預(yù)的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，針對(duì)圖飾內(nèi)容的添加，我們集成了智能識(shí)別與自動(dòng)布局算法，確保每個(gè)地塊都能準(zhǔn)確、美觀地展示其權(quán)屬信息、編號(hào)、注釋等關(guān)鍵內(nèi)容，既保證了信息的完整性，又提升了圖面的整潔度與可讀性。

4" 結(jié)束語

針對(duì)當(dāng)前農(nóng)地確權(quán)登記工作中調(diào)查數(shù)據(jù)整理手段自動(dòng)化、智能化程度不高的情況，本文綜合運(yùn)用ETL技術(shù)和GIS在空間數(shù)據(jù)組織和查詢方面的優(yōu)越性，提出了農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)智能化整合與表達(dá)方法，實(shí)現(xiàn)了從調(diào)查數(shù)據(jù)的整合到制圖成果輸出的自動(dòng)化和智能化操作，在很大程度上提高了農(nóng)地確權(quán)登記工作的效率，并在贛州市上猶縣農(nóng)地確權(quán)登記項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用，很好地解決了農(nóng)地調(diào)查數(shù)據(jù)在整理過程中遇到的一系列問題。

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